300MW汽轮机课程设计.doc
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1、300MW气轮机课程设计(报告书)学院: 班级: 姓名: 学号:二 O 一六年一月十五日300MV汽轮机热力计算、热力参数选择1. 类型:N300-16.67/537/537机组形式为亚临界、一次中间再热、两缸两排气。额定功率:Pel=300MW;高压缸排气压力prh=p2=3.8896MPa;中压缸排汽压力p3=p4=0.7979Mpa;凝汽器压力Pc=0.004698Mpa;汽轮机转速n=3000r/min;2. 其他参数:给水泵出口压力Pfp=19.82MPa;凝结水泵出口压力Pcp=5.39MPa;机械效率?ni=0.99;发电机效率?g=0.99;加热器效率?h=0.98;3. 相对
2、内效率的估计根据已有同类机组相关运行数据选择汽轮机的相对内效率:高压缸,?riH=0.875 ;中压缸,?riM=0.93;低压缸?riL=0.86;4. 损失的估算主汽阀和调节汽阀节流压力损失: p0=0.8335MPa;再热器压损 Prh=0.1Prh=0.3622MPa;中压缸联合气阀节流压力损失 P rh=0.02 Prh=0.07244MPa;中低压缸连通管压力损失 ps=0.02ps=0.0162MPa;低压缸排气阻力损失 pc=0.04pc=0.1879KPa;、热力过程线的拟定1.在焓熵图,根据新蒸汽压力po=16.67和新蒸汽温度to= 537,可确定汽轮机进气状态点0 (主
3、汽阀前),并查的该点的比焓值 h=3396.13,比熵s=6.4128,比体积v=0.019896。2.在焓熵图上,根据初压Po= 16.67和主汽阀和调节气阀节 533.62流压力损失 p= 0.8335 以确定调节级级前压力 p o= po- po=15.8365,然后根据p和ho的交点可以确 定调节级级前状态点 1,并查的该点的温度 t 0=533.62,比熵s 0=6.4338,比体积v 0=0.0209498。3.在焓熵图上,根据高压缸排气压力prh=3.8896和S0=6.546437可以确定高压缸理想出口 状态点为2t,并查的该点比焓值 hHt= 3056.864,温度讣=335
4、743,比体积VHt=0.066192, 由此可以得到高压缸理想比焓降 Ht H=h0-h Ht=339.266 ,进而可以确定高压缸实际比焓降 HI H=A HH x ?riH=296.8578,再根据h rh、日“和ps可以确定高压缸实际出口状态 2,并查 得该点比焓值 hH =3099.2722,温度 t H =351.3652,比体积 vH = 0.0687,s H =6.6058。4.在焓熵图上,根据高压缸排气压力prh= 3.8896和再热器压损A prh= 0.3622可以确定热再热压力P rh=prh- A prh= 3.5274,然后根据p rh和再热蒸汽温度tth=537
5、确定中压缸进气 状态点为3(中压缸联合气阀前),并查的该点的比焓值h rh= 3535.213,比熵srh= 7.2612, 比体积 v rh=0.1036。5.在焓熵图上,根据热再热压力p rh= 3.5274和中压缸联合气阀节流压力损失A p rh =0.07244,可以确定中压缸气阀后压力 p rh=p rh- A p rh= 3.45496 ,然后根据p rh与h rh 的交点可以确定中压缸气阀状态点4,并查得该点的温度t h= 536.7268,比熵s rh =7.2707,比体积v rh=0.1058。若将中、低压缸的过程线画为一条圆滑曲线,则在前面 步之后进行如下步骤:在焓熵图上
6、根据凝汽器压力 pc=0.004698和低压缸排汽阻力损失 A pc= 0.0001879 可以确定低压缸排汽压力 pc =pc+A pc= 0.004886在焓熵图上,根据凝汽器压力 pc= 0.004698 和srh = 7.2612可以确定低压缸理想出口状态为 5t,并查得该点比焓值hct=2206.2649 ,温度 tct= 31.7711 , 比体积 vct=25.5529 ,干度 xct= 0.9854。由此可以得 到汽轮机中、低压缸实际比焓降 HiML=A HtML*riML= 1142.8956 ,再根据hrh 、 HiML、 和pc可以确定低压缸实际出口状态点 5,并查得该
7、点比焓值hc5= 2392.3177 ,温度tc5= 31.7705 ,比体积vc5= 27.4935 ,干度xc5= 0.9314。考虑低压缸末级余速损失,则计算S hc2=0.02* A HtML=26.5798 ,然后沿压力线下移pc下移26.5798得6点,并查得该点 比焓值 hc6= 2395.922,温度 tc6= 31.7715,比体积 vc6= 27.8851 ,干度 xc6= 0.9328 , 则用直线连接4、5点,在中间7 点中间处沿压力线下移7KJ/Kg得7点,光滑连接4、7、5点,则由0.1.2.347.5连接的线即为该机组在设计工况下的近似热力过程线。(见附录1)、汽
8、轮机进汽量计算设 m =1.155, D。=3%D,设计功率为 300MWV 则1.155 0.03D。二 911.32t/h3.6 汉 3000001439.7534 0.99 0.99二、抽汽会热系统热平衡初步计算1. 给水温度的选取根据初压P。二16.67,可以求得P0对应下的饱和水温ts0,则给水温度tfw 二 ts0 0.776 =272.32. 回热抽汽级数的选择选择8段回热抽汽,采用“三高、四低、一除氧”的形式,高压加热器采用内置式蒸汽冷却器和内置式疏水冷却器, 抵押加热器采用内置式疏水冷却器; 高压加热器疏水手机 方式为逐级自流到除氧器,低压加热器疏水收集方式为逐级自流到凝汽器
9、也可根基设计需要在最后几级选择一个或两个疏水泵)。其加热器(包括除氧器)的编号从抵押到高压一 次排列,为1、2.8 号。给水泵驱动方式为汽动。拟定的原则性热力系统图如图所示。(见附录2)3. 除氧器工作压力的选择除氧器滑压运行,在设计工况下工作压力选为Pd =0.76144. 各加热器汽水参数计算已知:咼压加热器上端差 门-1.6, v2 = 0, v3=0;下端差 刁=5.6C( = 1,2,3)低压加热器上端差 巧=28C( j=5,6,7,8);下端差巧=5.6C( j=5,6,7,8)各段抽气压损:Pj =6%p(j =1,2,8)给水温度tfw =272.3凝汽器压力pc对应下的饱
10、和水温,即凝结水温度tc=31.7除氧器工作压力pd对应下的饱和水温,即除氧器水箱出口水温td =168.4由等温升法可得58号低压加热器水侧温升为.讥=(td-tc-1)/5 =27.14,其中凝结水 泵及轴封加热器温升取1C08号低压加热器入口水温 切8 =32.7 C ; 8号低压加热器出口水温tw8 =59.84 C ; 由凝结水泵出口压力Pcp和tcw8可得8号低压加热器入口水比焓hcw8 =148.01kJkg ; 由凝结水泵出口压力 和tw8可得8号低压加热器出口水比焓hw258.28kJ kg ;8号低压加热器凝结段的饱和水温度tb8 =tW8 I =61.64 C ; hb8
11、 =268.07kJ.kg ;8号低压加热器汽侧工作压力gZOMMPa ; 8段抽汽压力P8 = 0.026MPa ;8号低压加热器疏水温度ts8 =tcw8 8 =38.6 C ; 8号低压加热器疏水比焓hs8 =169.51 kJ. kg。(2) 7号低压加热器。7号低压加热器入口水温tw8 =59.84 C ;7号低压加热器出口水比焓hw 258.76 kJ kg ;7号低压加热器出口水温tw7 =86.48 C ;由凝结水泵出口压力Pep和tw7可得7号低压加热器出口水比焓hw 368.96 kJ kg ;7号低压加热器凝结段的饱和水温度 6二tw7 =89.28 C ;他7二380.
12、74 kJ kg ;7号低压加热器汽侧工作压力p 0.073MPa ; 7段抽汽压力p0.07766MPa ;7号低压加热器疏水温度ts7二tw7 *=65.44 C ; 7号低压加热器疏水比焓hs7 =280.23kJ, kg。(3) 6号低压加热器。6号低压加热器入口水温tw7 =86.48 C; 6号低压加热器出口水比焓 九7 =370.86kJkg ;6号低压加热器出口水温tw6 = 113.12 C ;由凝结水泵出口压力Pep和tw6可得6号低压加热器出口水比焓hw6 =481.65kJkg ;6号低压加热器凝结段的饱和水温度tb6 =tw6 玉=115.92 C ; hb6 =49
13、1.42 kJ kg ;6号低压加热器汽侧工作压力p6二.1838MPa ; 6段抽汽压力P6 = 0.1955MPa ;6号低压加热器疏水温度ts6 =tw6 *6 =91.08 C ; 6号低压加热器疏水比焓hs6 =391.21kJ. kg。(4)5号低压加热器。5号低压加热器入口水温tw6 =113.12 C ;5号低压加热器出口水比焓 臨=482.65kJkg ;5号低压加热器出口水温tw5 =139.76 C ;由凝结水泵出口压力pcp和tw5可得5号低压加热器出口水比焓hw5 = 593.57kJkg ;5号低压加热器凝结段的饱和水温度tb5二tw55 =142.56 C ; h
14、b5 = 604.73kJ;kg ;5号低压加热器汽侧工作压力p0.41062MPa ; 5段抽汽压力p 0.43683MPa ;5号低压加热器疏水温度ts5二tw5 : =118.72 C ; 5号低压加热器疏水比焓hs5 =503.43 kJ kg。(5)1号高压加热器根据给水温度,可以得到1号高压加热器出口水温tw1二塩=272.3 C ;由给水泵出口压力PfP和tw1可得1号高压加热器出口水比焓=1192.16 kJ kg ;1号高压加热器凝结段和饱和水温度tb1二tw1=270.7 C ; hb1 =1188.66kJkg ;1号高压加热器汽侧工作压力p5.56335MPa ; 1段
15、抽汽压力P1 =5.92MPa ;(6)2号高压加热器一般将高压缸的排汽的一部分作为2段抽汽,所以2段抽汽压力P2二Prh二3.622MPa ;2号高压加热器汽侧工作压力P1= 3.622 0.94=3.4047MPa ;2号高压加热器凝结段的饱和水温度Q二241 C ; hb 592.64 kJ kg ;2号高压加热器出口水温tw2 =ts2 -二2 =239 C ;由给水泵出口压力Pfp和tw2可得2号高压加热器出口水比焓hw2 = 1044.71 kJ kg ;1号高压加热器疏水温度上引=244.6 C ; 1号高压加热器疏水比焓 hs1 =1069.3kJ. kg .(7)3号高压加热
16、器为了降低再热器后抽汽的参数, 灵活应用等温升法,使2号高压加热器温升是3号高 压加热器的1.5倍,即tw九亍1 . 5(赤3 t若给水泵温升取3 . Q,则tw4 =td 3.4 =171.8 C .可得 tw3 =199.5 C ;由给水泵出口压力PfP和tw3可得3号高压加热器出口水比焓hw3二858.28 kJ kg ;由给水泵出口压力PfP和tw4可得3号高压加热器入口水比焓hw4二737.66 kJ kg ;3号高压加热器凝结段的饱和水温度tb3 =tw3二3 99.54 C ; hb3 =850.32 kJ kg ;3号高压加热器汽侧工作压力 =1.5398MPa ; 3段抽汽压
17、力P3 .MPa。3号高压加热器疏水温度ts3二人43 =177.4 C ; 3号高压加热器疏水比焓hs3 =752.02 kJ kg。2号高压加热器疏水温度ts2 w3 =2二205.14 C ; 2号高压加热器疏水比焓 hs2 =876.26 kJ: kg。(8) 除氧器除氧器工作压力P4二pd =0.7614MPa ;水温td = 168.6 C ;四段抽汽压力P4 81MPa,出口水比焓h = 712.2kJkg。拟定的各回热加热器汽水参数下表所示。300MWS汽式汽轮机加热器汽水参数表项目单 位H1H2H3H4(HD )H5H6H7H8SGC回抽汽压MPa :5.93.621.640
18、810.430.190.070.0260.005热 抽 汽力22685576639抽汽温 度C383317433335262196117X=0.97534.2抽气比KJ/313301933253130.2989286226642560.2386.焓值Kg5.7.33.826.4.94.53388抽气压 损%66666666项目单H1H2H3H4H5H6H7H8SGC位回加热器MPa5.3.401.5390.7610.410.180.070.02450.热气测压5647840638309抽 汽力Pj3355下的饱27 :241199.5168.4144.117.91.264.649834.2
19、和水温tbjC0.7456928.1下的饱Kj/111042850.3712.2606.493.381.270.741143.3和水比kg88.327342341.焓hbj.6642抽气放Kj/2021432573.2418.2483246923822389.4热kg66.0784.97.73.77.4q(hj -hs)疏 水上端差日jC-1.60002.82.82.82.8下端差日jC5.65.65.605.65.65.65.6疏水温C24205.177.4120.94.067.440.8度 tsj6.6147284(疏水 冷却器 出口水 温):疏水比Kj/10876.752.0712.2
20、505.393.281.170.91焓hsjkg69 .3262432183疏水放Kj/193.124.2112.111.110.92热Yjkg0442238水:加热器27241199.5171.8141.115.88.461.843534.2侧出口水C2.4 /1676128.2温twj38.4加热器MPa1919.819.820.7521.731.731.731.731.水侧压.8273力Pw2加热器Kj/ :111044858.2737.6595.482.370.259.7814143.3出口水kg93.7186 /75765869.比焓.212.203hwj6给水比Kj/14186.1
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